EP2042283A1

EP2042283A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Strangpressen von Kleintielen, insbesondere Holzkleinteilen mit Bindemitteln

Info

Publication number: EP2042283A1
Application number: EP07018878A
Authority: EP
Inventors: Karl Schedlbauer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-09-26
Filing date: 2007-09-26
Publication date: 2009-04-01

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Strangpressen von pflanzlichen Kleinteilen, insbesondere Holzkleinteilen mit Bindemitteln die in einer Strangpresse zu Strängen gepresst werden wobei das Bindemittel durch Dampf oder Heißwasser auf bis zu etwa 180°C erwärmt wird und in weniger 2 s geliert.

Description

Die Erfindung richtet sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Strängen, die sich aus einem aus pflanzlichen Kleinteilen sowie Bindemitteln bestehenden Gemenge zusammensetzen aus denen beispielsweise Palettenklötze geschnitten werden.
Konzepte zur Verarbeitung von Kleinteilgemengen zu Strangpressprofilen unter Zugabe von Dampf sind aus den auf den Anmelder zurückgehenden Patentanmeldungen DE 10 2005 037 765 und DE 103 16 119.8 bekannt, sowie aus dem Gebrauchsmuster DE 20 2005 012 702 U1 und EP 06 016 225.2 .
Bei letzteren Lehren wird in einem Rechenbeispiel vorgeschlagen, den Strang auf eine Temperatur von 98°C mittels Dampf zu erwärmen. Die erforderliche Dampfmenge soll bei 39 Gramm/kg Spangemenge liegen. Die Berechnung ist für den Durchschnittsfachmann nicht brauchbar, da wesentliche Parameter unterschlagen werden. Die tatsächliche, in der Praxis mit diesem Verfahren benötigte Menge an dampfförmigen H₂O liegt bei 70 bis 100 Gramm/kg Spangemenge.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Lösungen zu schaffen durch welche es möglich wird, Strangpressprofile mit günstigem Gefügeaufbau in einer unter prozesstechnischen Gesichtspunkten vorteilhaft abwickelbaren Weise mit einem deutlich verringertem Bedarf an dampfförmigen H₂O zu fertigen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.
Die Erfindung geht dabei von folgenden Erkenntnissen aus:
Die Gelierzeit der handelsüblichen, wasserfesten Leime, wie beispielsweise Kauramin 630 oder 410 von der Fa. Basf in Ludwigshafen, weisen bei einer Temperatur von 100°C eine Gelierzeit von ca. 45 s bei einem Härter Typ 29 (Pulver) auf. Nachstehend sind die Gelierzeiten dieser Leime für weitere Temperaturbereiche näherungsweise aufgelistet:

Temperatur Gelierzeit

80°C 740 s

90°C 360 s

95°C 198 s

97°C 135 s

98°C 105 s

99°C 74 s

100°C 45 s

140°C < 3 s

160°C < 2 s
Mit den vorgenannten Lehren werden derzeit Stränge hergestellt, aus denen Palettenklötze gesägt werden. Der kleinste Querschnitt liegt bei etwa 50x80 mm, der größte bei 142x142 mm bzw. 157x97 mm. Als Spanmaterial werden überwiegend Stiftspäne mit einem Querschnitt von bis zu etwa 5 mm² aus Frisch- oder aus Altholz, vorzugsweise aus Fichte oder Kiefer verwendet. Säge- oder Hobelspäne sowie Feinspäne dienen lediglich in geringer Menge als Füllmaterial. Der Anteil der Letzteren wird jedoch möglichst gering gehalten und wird in absehbarer Zeit nicht mehr in nennenswertem Unfang zum Einsatz gelangen, da diese den idealen Werkstoff für die Pelletproduktion bilden.
Die Stiftspäne werden im Querschnitt möglichst groß gehalten, da dies die Zerkleinerungskosten senkt.
Bei dem Gebrauchsmuster DE 20 2005 012 702 U1 sowie der zugehörigen Patentanmeldung EP 06 016 225.2 wurde nicht erkannt, dass lediglich der Leim über die Dauer der Gelierzeit auf die Abbindetemperatur gebracht werden muss, nicht aber die Späne in ihrem vollen Querschnitt.
Der Leim ist in mikroskopisch kleinen Tröpfchen auf die Spanoberfläche aufgebracht und benetzt diese quasi vollständig.
Die Erfindung lehrt deshalb, schlagartig, in sehr kurzer Zeit, derart viel H₂O in den Strang einzubringen, dass sich im wesentlichen die Leimtröpfchen und allenfalls eine möglichst dünne Randzone der Späne auf eine Temperatur von bis zu über 180°C gebracht wird, die den Leim sehr schnell, also in weniger als 2 Sekunden gelieren lässt.
Als eine günstige Dampftemperatur hat sich ein Bereich von bis zu etwa 200° C in Versuchen ergeben.
Eine bestimmte Zeit, nach dem Dampfeintrag ergibt sich im Strang eine höhere Temperatur, da der Leim bzw. die Randzone der Späne ihre höhere Temperatur an die innere Zone der Späne abgeben.
Der Leim besteht zu etwa 1 Teil aus Wasser und 2 Teilen aus Feststoffen. Wird er durch den Dampf auf über 100°C erwärmt, verdampft das in ihm enthaltene Wasser und kondensiert in den Spänen.
Der Strang besitzt nach dem Gelieren des Leims eine ausreichende Festigkeit um ihn abzulängen und zu stapeln. Seine endgültige Festigkeit erreichte er allerdings erst nach dem Abkühlen auf etwa Umgebungstemperatur.
Um eine, den von Kunden geforderte Festigkeit und Qualität des Stranges zu erzielen, ist ein Leimanteil von bis zu ca. 12 % des Spangewichtes erforderlich.
Besonders hochqualitative Stränge wurden bei Versuchen erzeugt, bei denen die Leimtröpfchen, durch eine Dampfinjektion in den Strang, auf eine Temperatur von bis zu etwa 180°C gebracht wurden. Die Zeit der Dampfinjektion bei diesen Versuchen betrug ca. 0,05 bis über etwa 1s. Hierbei hat sich herausgestellt, dass, bei gleichbleibender Qualität der Stränge, mit einer kürzeren Dampfinjektionszeit eine geringere Dampfmenge benötigt wird.
Die geringere Dampfmenge und damit der verringerte Energiebedarf, ergeben sich nach Erkenntnis der Erfindung dadurch, dass Holz insbesondere trockenes Holz Wärme nur langsam aufnimmt.
Dies bedeutet zugleich, dass die Temperatur, auf die die Leimtröpfchen durch die Dampfbeaufschlagung gebracht wurden nur langsam abnimmt. Dadurch, dass das im Leim enthaltene Wasser durch den indizierten Dampf schlagartig verdampft wurde, geliert der Leim ebenso schlagartig in einer Zeit von unter 2s. Die dem Strang durch die Dampfinjektion zugeführte Energie konzentriert sich über den Gelierzeitraum ganz wesentlich auf die Leimtröpfchen und dringt allenfalls in eine sehr dünne Randschicht der Späne. Die erwärmte Randschicht der Späne während der Dampfinjektion ist umso dünner, je schneller die zur Leimerwärmung notwendige Energie zugeführt wird. In der Praxis hängt dies im Wesentlichen von den Schaltzeiten der Dampfventile ab. Als ganz besonders vorteilhaft hat sich deshalb die Verwendung von Heißwasser herausgestellt, welches erst nach den Ventilen verdampft.

Rechenbeispiel für die zur Leimerwärmung notwendige Energie:

Temperatur des Spangemenges (Späne + Leim)		= 50°C
Endtemperatur des Leims		= 180°C
CW_Leim > 100°C		= 0,56 kcal/kg K
CW_Leim Feststoffanteil >100°C Wasseranteil im Leim = 1/3		= 0,56 kcal/kg K
Verdampfungswärme des Wasseranteiles im Leim		= 539 kcal/kg
Leimanteil im Spangemenge 12%		= 0,12 kg/kg Gemenge
Aufgenommene Wärme 50K * 0,56 kcal/kg * 0,12 kg		= 3,36 kcal/kg
	+ 2/3 * 80 K * 0,56 kcal/kg K * 0,12 kg	= 3,58 kcal/kg
	+ 1/3 * 539 kcal/kg * 0,12 kg	= 21,56 kcal/kg
		= 28,5 kcal/kg
		≈ 30 kcal/kg

Um das Bindemittel von 1 kg Spangemenge auf eine Temperatur von 180 °C zu bringen sind also ca. 30 kcal erforderlich.
Gegenüber DE 20 2005 012 702 U1 bzw. EP 06 016 225.2 ergibt sich eine theoretische Einsparung von 39,66 - 28,5 kcal/kg Spangemenge = 11,16 kcal/kg Spangemenge oder 28%.
Die tatsächliche Einsparung ist jedoch erheblich größer, da sie, wie eingangs erwähnt in der Praxis 70 bis 100 Gramm Dampf/kg Spangemenge benötigen.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist, dass Späne bis zu mehr als 15% atro Feuchtigkeit verarbeitet werden können. Atro = absolut trocken. Eine Endfeuchte der Produkte, meist Palettenklötze ist ohne weiteres zulässig.
Die Dampfinjektion kann dabei genauso vorteilhaft von innen, also aus dem hohlen Dorn, als auch von außen her durch die inneren Begrenzungswände des Rezipienten erfolgen. Als Rezipient wird von Fachleuten die Baugruppe einer Strangpresse bezeichnet, in der die Formgebung erfolgt. Holzstrangpressen besitzen keine Pressdüse. Der Rezipient ist also die Baugruppe in der die Späne verdichtet, zum Strang geformt und um den Ausstoßhub transportiert werden. Bei Strängen mit größerem Querschnitt, z.B. 142x142mm ist es besonders vorteilhaft, den Dampf vom hohlen Dorn her und von den äußeren Begrenzungswänden einzubringen.
Die Eintrittsgeschwindigkeit des Dampfes in den Strang liegt erfindungsgemäß bei wenigstens etwa 200 m/s bis etwa Schallgeschwindigkeit (in Luft bei 180°C ca. 427 m/s). Da der Dampf im Strang um die Kleinteile bzw. Späne herum bis zur Strangmitte vordringt, verlangsamt sich seine Eindringgeschwindigkeit. Der abgebundene Leim, er besitzt zumeist Anteile von wasserabweisenden Substanzen wie Öle, Fette oder Paraffin, stellt eine Barriere gegen das Eindringen von Dampf, kondensierendem Dampf oder Wasser in die Kleinteile bzw. Späne dar. Trotzdem sieht es die Erfindung als vorteilhaft an, insbesondere, wenn Altfette beispielsweise aus Friteusen verwendet werden, den Dampfeintrag nicht nur an einer Stelle in einer Länge von annähernd einem Ausstoßhub bis zu etwa dessen Doppelten vorzunehmen, sondern geringere Dampfmengen verteilt über mehrere Eintragsstellen, bis zu etwa der gleichen Länge. Der Abstand zwischen der Esten und letzten Eintragsstelle kann bis zu etwa 4 m betragen.
Die Dampfinjektion kann zu beliebiger Zeit im Pressentakt erfolgen, vorzugsweise während sich der Strang nicht bewegt. Die Zeit der Dampfinjektion kann, abhängig welche Menge in der Zeiteinheit der Dampferzuger austragen kann, weniger als ca. 0,05 bis in den Bereich von mehr als 1s betragen.
Besonders bei Strängen mit größerem Querschnitt ist es vorteilhaft, die benötigte Dampfmenge in mehreren sehr kurzen Dampfstößen von ca. 0,02 bis etwa 0,2 s einzutragen. Als günstig haben sich zwei bis vier Dampfstöße herausgestellt. Es konnte bei Versuchen überraschender Weise festgestellt werden, dass sich dadurch der gesamte Dampfverbrauch verringert, da, insbesondere in der äußeren Zone des Stranges, kaum Dampf in der Randzone die Kleinteile (Späne) eindringt.
Das erfindungsgemäße Verfahren lässt sich mit allen bekannten Vorrichtungen zum Strangpressen pflanzlicher Kleinteilen, insbesondere Holzkleinteilen mit Bindemitteln anwenden, besonders vorteilhaft jedoch mit der nachstehend beschriebenen Vorrichtung.
Bei den vorbekannten Strangpressen sind der Rezipient und der sich anschließende starre Kanal, auch Vorheizgang genannt, getrennte Baugruppen. Diese werden von der Erfindung vorteilhaft zu einer Baugruppe vereint. Das H₂O wird in einer Länge in den Strang injiziert, die zwischen den Ausstoßhub der Presse und dem Doppelten davon liegt. Der Dampfeintrag beginnt, wie üblich, vor der vordersten Stellung des Pressstempels. Die Leistung heutiger Strangpressen beträgt etwa 5,2 m/min, von Hochleistungspressen bis zu etwa 10 m/min. Da das Bindemittel in weniger als 2 s geliert und der Strang dann eine ausreichende Festigkeit besitzt, genügt es im Allgemeinen, den Rezipienten in einer Länge bis etwa 200 bis 1500 mm nach Ende des Dampfeintrages auszubilden.
Die Erfindung sieht für den Dampfeintrag aus den Wänden des Rezipienten sowohl die bekannten Löcher (Bohrungen) in einem Durchmesserbereich von ca. 1 bis etwa 5 mm vor, als auch schmalste Schlitze wie z.B. an der Umfangsfläche von eingelassenen Passfedern.
Übliche Strangpressen besitzen eine Presshublänge von ca. 650 bis 750 mm und bei einer Verdichtung von 1:4 einen Ausstoß/Hub von ca. 162,5 bis etwa 187,5 mm.
Daraus ergibt sich eine Baulänge des Rezipienten incl. der Traversen der Presse und einer Länge des Dampfeintrages von 150 bis 250 mm, von 1200 bis etwa 2000 mm. Diese Länge kann auf herkömmlichen Fräsmaschinen problemlos gefertigt werden.
Die Erfindung sieht vor, wenigsten ein Teil des Rezipienten, bevorzugt aber die Grundplatte und die Seitenplatten aus einen Stück zu fertigen und in oder an diesen die Verschleißteile und die weiteren Komponenten zu montieren. Der Vorteil dieser Bauweise ist, dass in einfacher Weise eine hohe Genauigkeit der inneren Form erzielt wird, die wesentlich für die sichere Funktion der Presse hinsichtlich der Verdichtung ist. Weiter lehrt die Erfindung, am Ende des Rezipienten eine Bremseinrichtung zur Steuerung der Verdichtung des Stranges in oder an ihn zu bauen.
Bei Pressen mit einer konventionellen Strangerwärmung ist ein Pressdruck von ca. 55 kp/cm² Strangquerschnitt erforderlich um eine Strangdichte von 0,6 kg/dm³ zu erreichen. Die vorgenannten Versuche haben ergeben, dass bei einer erfindungsgemäßen Strangpresse ein Pressdruck von 24 bis ca. 32 kp/cm² Strangquerschnitt ausreicht. Dieser Vorteil gestattet, die Presse erheblich günstiger zu fertigen.
Die Bremseinrichtung besteht erfindungsgemäß aus wenigstens einer, bevorzugt aber zwei Bremsplatten, die in den Rezipienten an dessen austragsseitigen Ende eingelassen sind. Sie werden durch Kraftgeber, z.B. Hydraulikzylinder, gegen den Strang gepresst, derart, dass die Kraft regelbar ist und in ihrer Höhe über die Reibung die Dichte des Stranges bestimmt wird.
Im Allgemeinen genügt ein einstellbarer, kontanter Druck gegen den Strang. Es ist jedoch durchaus vorteilhaft, wenn in bekannter Weise, während des Ausstoßhubes der Strangpresse eine geringere Kraft quer zum Strang bremsend wirkt, als während der Strangstillstandszeit. Im Anschluss an die Strangpresse kann eine Entgasungszone vorgesehen werden. Die Säge zum Ablängen des Stanges z.B. in Palettenklötze sollte nicht unmittelbar nach der Presse sondern in einem Abstand von wenigstens einem halben bis zu einigen Metern stehen. Die Erfindung sieht zwischen dem Rezipienten und der Säge eine einfache Führung in einer Einhausung vor, aus der austretende Gase und Dämpfe abgesaugt werden können. In der Praxis lässt sich nicht ausschließen, dass ein Anteil der beim Gelieren frei werdenden Stoffe, nicht vollständig im Strang kondensiert. Insbesondere ist das Absaugen von austretendem Formaldehyd notwendig. Die Absaug- und Führungseinrichtung wird erfindungsgemäß abschiebbar oder leicht demontierbar ausgeführt, damit der Rezipient bei einer Reparatur oder einem Neubelegen mit Verschleißteilen leicht und schnell aus den Pressentraversen gezogen werden kann. Eine längsbewegliche Lagerung der Absaug- und Führungseinrichtung auf Rollen ist hier von besonderem Vorteil, da beim Ausziehen des Rezipienten, dieser auf Abstützungen mit Rollen gelagert werden kann.
Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen exemplarisch beschrieben, wobei auf die im übrigen bezüglich der Offenbarung aller im Text nicht näher erläuterten erfindungsgemäßen Einzelheiten ausdrücklich hingewiesen wird.

Es zeigen:

Fig. 1, einen Schnitt durch eine Strangpressanlage.
Fig. 2, einen Schnitt auf der Linie I - I gemäß Fig. 1.
Fig. 3, einen Schnitt auf der Linie II - II gemäß Fig. 1.
Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch eine Strangpressanlage. Das unverdichtete Gemenge 1 gelangt, im Ausführungsbeispiel durch einen Trogkettenförderer 2, durch die Durchtrittsöffnung 3 des Schließschiebers 4, in den Füll- und Pressraum 5 des Rezipienten 6. In diesem wird es durch den Pressstempel 7 verdichtet und in Richtung der Säge 8 um den Ausstoßhub transportiert. Der Pressstempel 7 ist in seiner vorderen Endlage dargestellt, der Schließschieber 4 im geschlossenen Zustand. Die Dampfinjektion erfolgt im Ausführungsbeispiel durch schmale Schlitze 9 oder durch Löcher durch die Verschleißplatten 10. Die Strecke der Dampfinjektion im Maß 11 kann vom knapp einfachen zum etwa doppelten des Ausstoßhubes betragen, der Zeitraum der Dampfinjektion ist möglichst kurz, in einem Bereich von kürzer als ca. 0,05s bis etwa 1s oder darüber. Längere Zeiträume als etwa 0,4s nur dann, wenn der Dampferzeuger die benötigte Dampfmenge nicht in schneller ausbringen kann. Um im Wesentlichen nur die Leimtröpfchen und allenfalls eine sehr dünne Randschicht der Kleinteile (Späne) auf eine Temperatur von bis zu über 180°C zu erwärmen, nicht jedoch den Strang, bzw. die Kleinteile, sollte die Dampfinjektion in kürzest möglicher Zeit erfolgen. Es ist vorteilhaft, anstelle einer längeren Injektionszeit z.B. über 0,4 s, den erforderlichen Dampf in mehreren sehr kurzen Stößen von ca. 0,02 bis etwa 0,2 s einzubringen. Der Leim ist in weniger als 2s nach der Dampfinjektion abgebunden, es genügt deshalb eine abfolgende Länge des Rezipienten im Maß 12 von ca. 200 bis etwa 1500 mm. Der Hub des Pressstempels im Maß 13 beträgt üblicherweise ca. 650 bis etwa 750 mm. Damit ergibt sich eine Länge im Maß 14 des Rezipienten 6 von ca. 1200 bis etwa 200 mm. Es ist maschinenbaulich von Vorteil, den Rezipienten, also das Kernstück der Strangpresse, als eine zusammenmontierte Baugruppe zu fertigen. Zu Steuerung der Strangdichte sieht die Erfindung eine, oder mehrere um den Stang 16 verteilte, Bremsplatten 15 vor. Sie werden derart vom zugehörigen Kraftgeber 16, z.B. einem Hydraulikzylinder, gegen den Strang 16 gedrückt, dass der Stang 16 über die Reibung die gewünschte Dichte erhält. Im Allgemeinen genügt ein einstellbarer, kontanter Druck gegen den Strang 16. Es ist jedoch durchaus vorteilhaft, wenn in bekannter Weise, während des Ausstoßhubes der Strangpresse eine geringere Kraft quer zum Strang 16 bremsend wirkt, als während der Strangstillstandszeit.
Im Anschluss an den Rezipienten 6 sieht die Erfindung eine Entgasungshaube 17 vor. Aus ihr werden aus dem Strang austretende Gase, z.B. Formaldehyd abgesaugt. In ihr ist der Strang 16 in einfachen Führungsschienen 18 geführt und sie ist z.B. auf Rollen 20 längsverschiebbar gelagert. Zwischen der Entgasungshaube 17 und der Säge 8 sieht die Erfindung eine Abdichtung 22, z.B. einen Faltenbalg vor.
An den Kleinteilen haftet Sand, welcher zu einer Abnützung der Innenwände des Rezipienten 6 führt. Sie sind deshalb mit Verschleißplatten 10 gepanzert, welche nach einigen Monaten ausgewechselt werden müssen. Um dies möglichst einfach ausführen zu können, lagert die Erfindung die Entgasungshaube 17 und den Rezipienten 6 auf Rollen 20. Die Entgasungshaube wird hierzu vom Rezipienten 6 getrennt und in Richtung Säge 8 verschoben. Anschließend kann der Rezipient aus den Traversen 21 gezogen werden.
Die Erfindung sieht vor, den Rezipienten 6 in Bereich des Dampfaustrittes zu beheizen. Die Heizung kann sowohl eine lediglich temperierende Aufgabe haben, als auch den Dampf zu überhitzen oder ihn aus Wasser erst zu erzeugen. Besonders vorteilhaft ist die Verwendung von Heißwasser, welches nach dem passieren der schmalen Schlitze oder Löcher 10 quasi explosionsartig in den Strang eindringt und kürzeste Injektionszeiten ermöglicht.
Fig. 2 behandelt einen Schnitt auf der Linie I-I gemäß Fig. 1. Der Dampf bzw. das Heißwasser gelangen aus den Verschraubungen 23 in den Verteilerraum 24 und dringen durch die schmalen Schlitze 10 in den Strang 16. Anstelle der schmalen Schlitze können gleich vorteilhaft Löcher in einem Durchmesserbereich von ca. 1 bis etwa 5 mm verwendet werden. Bei größeren Querschnitten z.B. 145x145mm ist es vorteilhaft, wenn die Dampfinjektion zugleich von innen her, durch den hohlen Dorn 25 erfolgt, der ebenfalle mit schmalen Schlitzen oder Löchern 10 versehen ist. Ebenso ist es möglich, dass die Dampfinjektion ausschließlich durch den hohlen Dorn 25 erfolgt. Der Rezipient ist in üblicher Weise gegen einen Gasaustritt nach außen abgedichtet.
Fig. 3 behandelt einen Schnitt auf der Linie II-II gem. Fig. 1. Im Ausführungsbeispiel werden 2 Bremsplatten 15 durch Kraftgeber (Hydraulikzylinder) 17 gegen den Strang 16 gedrückt und bestimmen durch die erzeugte Reibung die Verdichtung und damit die Dichte des Stranges 16. Im Allgemeinen genügt ein einstellbarer, kontanter Druck gegen den Strang 16. Es ist jedoch durchaus vorteilhaft, wenn in bekannter Weise, während des Ausstoßhubes der Strangpresse eine geringere Kraft quer zum Strang 16 bremsend wirkt, als während der Strangstillstandszeit. Anstelle zweier Bremsplatten 15 kann genauso vorteilheft, insbesondere bei rechteckigen Strangquerschnitten nur eine Bremsplatte 15 verwendet werden. Bei runden oder vieleckigen Querschnitten ist die Verwendung von entsprechend mehreren Bremsplatten 15 vorgesehen.
Fig. 4 zeigt einen Längsschnitt durch eine Strangpresse. Im Ausführungsbeispiel sind 4 Zonen zur Dampfinjektion 26 ausgebildet. Aus diesen gelang der Dampf, beispielsweise aus löchern 27 in einem Durchmesserbereich von ca. 1 bis etwa 5 mm, in mehreren sehr kurzen Intervallen von kürzer als ca. 0,02 bis etwa 0,2s in den Strang, oder in einem einzigen Dampfstoß. Das Maß 28 zwischen der ersten und der letzten Dampfinjektionszone 29 kann bis zu etwa 4 m betragen.

Bezugszeichenliste

1,: unverdichtetes Gemenge
2,: Trogkettenförderer
3,: Durchtrittsöffnung
4,: Schließschieber
5,: Füll- und Pressraum
6,: Rezipient
7,: Pressstempel
8,: Säge
9,: schmale Schlitze oder Löcher
10,: Verschleißplatten
11,: Maß
12,: Maß
13,: Maß
14,: Maß
15,: Bremsplatten
16,: Strang
17,: Kraftgeber (Hydraulikzylinder)
18,: Entgasungshaube
19,: Führungsschienen
20,: Rollen
21,: Traversen
22,: Abdichtung
23,: Verschraubungen
24,: Verteilerraum
25,: hohler Dorn
26,: Zonen zur Dampfinjektion
27,: Löcher
28,: Maß
29,: Dampfinjektionszone

Claims

Verfahren zur Herstellung eines Profilmateriales aus einem, aus pflanzlichen Kleinteilen, insbesondere Holzkleinteilen und Bindemittel bestehenden Gemenge, bei welchem:
- die Kleinteile einem Füll- und Pressraum einer Strangpresse zugeführt werden,

- die zugeführten Kleinteile durch einen Pressstempel verdichtet und in Pressrichtung verlagert werden,

- und mit Dampf beaufschlagt werden,

- dadurch gekennzeichnet, dass die Dampfbeaufschlagung durch kurzzeitige Dampfinjektion erfolgt, wobei der zeitliche Verlauf der Dampfinjektion derart abgestimmt ist, dass im Rahmen derselben primär eine Temporäraufheizung des an die Kleinteile angelagerten Bindemittels auf eine Spitzentemperätur herbeigeführt wird, bei welcher zumindest der überwiegende Teil des im Bindemittel enthaltenen Wassers verdampft und das Bindemittel geliert, bevor sich nach jener Dampfinjektion eine dem Energieeintrag der Dampfinjektion Rechnung tragende Mischtemperatur im Strang einstellt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel im Rahmen der Dampfinjektion auf eine Temperatur von bis zu etwa 180°C gebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spitzentemperatur derart eingestellt wird, dass das Bindemittel in weniger als etwa 2s geliert.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Erwärmung des Bindemittels auf die Spitzentemperatur puls- oder schockartig in einer Zeit von ca. 0,05 s bis über etwa 1 s erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das H₂O aus schmalen Schlitzen oder Löchern (10) in einer Länge(11) von ca. 150 bis etwa 250 mm aus den Innenwänden des Rezipienten (6) in den Strang eindringt.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das H₂O aus schmalen Schlitzen oder Löchern (10) in einer Länge (11) von ca. 150 bis etwa 250 mm aus einem hohlen Dorn (25) in den Strang eindringt.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das H₂O aus schmalen Schlitzen oder Löchern (10) in einer Länge (11) von ca. 150 bis etwa 250 mm aus den Innenwänden des Rezipienten (6) und aus dem hohlen Dorn (25) in den Strang eindringt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das H₂O aus einer Zone zur Dampfinjektion (26) in den Strang gelangt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das H₂O aus mehreren Zonen zur Dampfinjektion (26) in den Strang gelangt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichte des Stranges (16) durch die Kraft, mit der eine oder mehrere Druckplatten (15) gegen den Strang (16) drücken, bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckplatten (15)mit einer einstellbaren, während des Presstaktes konstanten gegen den Strang (16) drücken.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckplatten (15)mit einer während der Strangbewegung geringeren Kraft, als während des Strangstillstandes, gegen den Strang (16) drücken.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass aus dem Strang (16) austretende Gase in eine Entgasungshaube (19) gelangen und aus dieser abgesaugt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Dampf mir einer Geschwindigkeit von ca. 200 m/s bis in Schallgeschwindigkeit in den Stang eindringt.
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dampfinjektion durch eine, hinsichtlich des Energieeintrages je Dampfpuls, angesteuerte Ventileinrichtung bewerkstelligt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Rezipient (6) als eine zusammenmontierte Baugruppe ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass schmale Schlitze oder Löcher (10) in einem Durchmesserbereich von ca. 1 bis etwa 5 mm zum Dampfdurchtritt in den Rezipienten (6) eingebracht sind.
Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die schmalen Schlitze oder Löcher (10) in einer Zone zur Dampfinjektion (26) in einer Länge von ca. 10 bis etwa 250 mm liegen.
Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die schmalen Schlitze oder Löcher (10) in mehreren Zonen zur Dampfinjektion (26) in einer Länge von ca. 150 bis etwa 250 mm liegen.
Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen der ersten Zone der Dampfinjektion (26) und der letzten Zone zur Dampfinjektion (29) bis zu etwa 4 m beträgt.
Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Rezipient dicht, gegen einen Gasaustritt an außen ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 15 dadurch gekennzeichnet, dass der Rezipient zum Ausziehen aus den Traversen (22) auf Rollen gelagert ist.
Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass dem Rezipienten eine Entgasungshaube abfolgt, aus der der aus dem Strang austretende Gase abgesaugt werden.
Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Raum zwischen der Entgasungshaube (18) und der Säge (8), beispielsweise durch einen Faltenbalg, abgedichtet ist. 72